Suivi de la qualité physico-chimique des eaux de surface d’Oued Soummam.

FACULTE DES SCIENCES DE LA NATURE ET DE LA VIE ET DES SCIENCES DE LA TERRE DEPARTEMENT DE BIOLOGIE

Réf : ……./UAMOB/F.SNV.ST/DEP.BIO/20

MEMOIRE DE FIN D’ETUDES

EN VUE DE L’OBTENTION DU DIPLOME MASTER

Domaine : SNV

Filière : Sciences biologiques

Spécialité : Biodiversité et environnement

Présenté par :

RAHMANI Souad & CHAIBI Samia

Thème

Suivi de la qualité physico-chimique des eaux de surface d’Oued

Soummam.

Soutenu le :

Devant le jury composé de :

Nom et Prénom Grade

IDIR Tiziri MAA. Univ. de Bouira Présidente

RAHMOUNI Amina MAA. Univ. de Bouira Examinatrice

MECELLEM Dalila MCA. Univ. de Bouira Promotrice

AIT MERZEG Farid AR. Centre de recherche CRAPC Co-promoteur

Notre premier mouvement de profonde gratitude s’adresse à notre Créateur, Allah. Notre Seigneur, Lui seul, détient tous les secrets si chers entourant la dotation mystérieuse qui décide qu’une volonté soit donnée et qu’un projet soit mené à bien. En ces jours très délicats et lourds d’inquiétudes en perspective, plus qu’en toute autre époque passée, il est ardu de ne pas lâcher le timon. Seul Allah arrive donc en ces instants-là, sans pareils, renouveler la vigueur de la détermination.

Nos mots resteront impuissants à restituer ce que nous ressentons maintenant devant l’unique et magnifique aide de notre Seigneur, opérationnelle en tout lieu et en tout instant. Mes vifs remerciements vont après cela à mes chers parents. L’ombre omniprésente de leur sacrifice, de leur devoir accompli et de leur droit d’attente d’un jour heureux auront été pour beaucoup dans la continuité de notre labeur.

Au terme de ce travail, nous tenons à remercier vivement Monsieur Ait-Merzeg Farid et Madame Mecellem Dalila, respectivement co-promoteur et promotrice. Ils nous ont fait don de leur admirable sens d’encadrement, prodiguant par ici des orientations inestimables, par-là des encouragements porteurs, fruits d’expérience entretenue par tant d’efforts. Leurs aimables efforts ont dû se conjuguer, par prévenance, avec ceux de : Madame Bourfis Nafissa que nous remercions de même.

Nous exprimons notre gratitude aux aimables Autorités universitaires de l’Institution Université Akli Mohand-Oulhadj pour le crucial apport qu’elles nous ont prodigué et qui imprima un autre cours à nos vies d’étudiants.

Nous remercions nos respectables et aimables Jurys qui nous ont rendu avis réconfortant d’avoir accepté d’examiner et juger de la recevabilité de notre étude.

Nous remercions chaleureusement toute la famille des enseignants du Département des Sciences biologiques. Leur accompagnement constant, à longueur d’années, avec un valeureux sens paternel, traduisait le souci si bien fondé de nos professeures à notre réussite en tant qu’éléments sociaux, d’abord, quoique parallèlement à leur attachement à dispenser les enseignements scientifiques qui dépendent effectivement de ce que nous serions d’abord sur le plan psychologique et social. À cette tâche, immense autant que primordiale, personne ne saurait se targuer d’avoir assez de ressources qui puissent être à la hauteur de les rétribuer,

Enfin, nos chers amies et amis, irremplaçables partenaires de nos détresses sporadiques et nos joies éphémères entrecoupées de tant de contrariétés à surmonter sans préparation ni préavis. Nous vous remercions du fond du cœur.

Dédicace

Avec l’expression de ma reconnaissance je dédie ce modeste travail à mes

très chers parents Mohammed et Saliha, qu’ils trouvent en moi leur source de

fierté que nulle dédicace ne puisse exprimer mes sincères sentiments pour

leur encouragement contenu leur aide durant toutes mes années d’études,

c’est grâce à eux que je suis là, et grâce à eux que je serais loin. Vous resterez à

tout jamais dans mon cœur.

A mon mari, source d’espoir et de motivation qui ma apporté de l’aide et du

soutien.

A mon frère Farid pour son encouragement permanent et sa présence.

A ma très chère amie Samia pour sa patience illimitée.

Dédicace

Je dédie ce travail à mes chers parents Mohamed et Chahida dont le

soutien a toujours été constant et sans faille durant toutes ces années

d’études.

A mes frères et sœurs qui m’ont encouragé et inspiré par leurs exemples. Ils

m’ont permis de croire en mes capacités, sans eux je ne serais pas allé au bout

de ce travail.

A ma coéquipière Souad qui s’est distinguée par son sérieux, à qui je souhaite

un avenir radieux plein de réussite.

A mes amies qui m’ont témoigné leurs encouragements et leur soutien

indéfectible.

A tous ceux qui me sont chers.

Table des matières

Introduction ...1

1. Chapitre 01 : Pollution des eaux ...3

1.1 L’eau ...3

1.2 La pollution ...3

1.3 Définition de la pollution des eaux ...3

1.4 Mode de pollution ...3

1.4.1 Les pollutions accidentelles ...4

1.4.2 Les pollutions diffuses ...4

1.5 Origine de la pollution des eaux...4

1.5.1 La pollution domestique ...4

1.5.2 La pollution par les eaux pluviales urbaines ...5

1.5.3 La pollution industrielle...5

1.5.4 La pollution agricole ...6

1.5.5 La pollution naturelle ...6

1.6 Les types de pollution ...6

1.6.1 La pollution chimique...7

1.6.2 La pollution physique ...7

1.6.3 La pollution microbiologique ...7

1.6.4 La pollution thermique ...8

1.6.5 La pollution radioactive ...8

1.7 Impacts de la pollution des eaux ...8

1.7.1 Impacts sur la santé ...8

1.7.2 Impacts sur l’environnement ... 10

1.8 L’échantillonnage ... 12

1.8.1 Difficultés rencontrées lors du prélèvement ... 12

1.8.2 Changement survenant dans l'échantillon lui-même ... 12

1.9 Paramètres à mesurer ... 12

1.10 Lutte contre la pollution ... 15

1.11 Réglementation relative à l’eau ... 15

2. Chapitre 02 : Pollution des sédiments... 17

2.1. Définition des sédiments... 17

2.3. Composition des sédiments ... 18

2.3.1. Eau interstitielle ... 18

2.3.2. Phase inorganique ... 19

2.3.3. Phase organique ... 19

2.4. Granulométrie des sédiments ... 19

2.4.1. La fraction fine ... 20

2.4.2. La fraction grossière ... 20

2.5. Définition de la pollution des sédiments ... 20

2.6. Impacts de la pollution des sédiments ... 21

3. Chapitre 03 : Types de polluants ... 23

3.1. Pollution organique ... 23

3.1.1. Les hydrocarbures pétrolières ... 23

3.1.2. Les HAP (Hydrocarbures aromatiques polycycliques) ... 23

3.1.3. Les pesticides ... 24

3.1.4. Les dioxines et furanes ... 25

3.1.5. Le TBT (Tri-butyl-etain) ... 26

3.1.6. Les bi phényles polychlorés (PCB) ... 27

3.1.7. Les détergents ... 27

3.1.8. Le phénol ... 28

3.1.9. Les polluants organiques persistants ... 29

3.2. Pollution inorganique ... 30

4. Chapitre 04 : Etude de cas ... 32

4.1. Présentation de la zone d’étude ... 32

4.2. L’échantillonnage ... 35

4.3. Matériels et méthodes ... 35

4.3.1. Paramètres mesurés in situ... 36

4.3.2. Paramètres mesurés au laboratoire ... 36

4.4. Résultats et discussion ... 37

4.5. Conclusion ... 41

Conclusion générale ... 43

Références bibliographiques ... 45

DBO5: La Demande biologique en oxygène à 5 jours. DCO5: La Demande chimique en oxygène à 5 jours. DDT: Dichloro-diphényl-trichloro-éthane

FTU: Unités néphélométriques de formazine HAP: Hydrocarbures aromatiques polycycliques LAS: Alkylbenzenesulfonates linéaires

MES: Matière en suspension

NTU: Unité de turbidité néphélométrique OC: Composé organochloré

PCB: Poly-chloro-biphényles

PCDD: PolyChloroDibénzo-p-Dioxines.

PCDDF: PolyChloroBiphénylesetPolyChloroDibénzo-p-Dioxines. PCDF: Poly-chloro-dibénzo-furanes.

pH: Potentiel hydrogène PLU: Plans locaux d’urgence

POP: Polluants organiques persistants. SH: Substances humiques

TA: Titre d’alcalinité

TAC: Titre d’alcalinité complet TBT: Tributylétain.

Figure 01: Image aérienne du bassin versant d’oued Soummam……….………....34 Figure 02: Carte schématique de la zone d’étude avec localisation des points de prélèvements ...35 Figure 03: Résultats d’analyses de la DBO des 6 prélèvements des différentes stations. ... 37 Figure 04: Résultats d’analyses de la DCO des 6 prélèvements des différentes stations. ... 38 Figure 05: Résultats d’analyses de la matière en suspension des 6 prélèvements dans les différentes stations. ... 39 Figure 06: Résultats d’analyses des nitrates des 6 prélèvements des différentes stations. ... 40 Figure 07: Résultats d’analyses du fer des 6 prélèvements des différentes stations. ... 41

Tableau 01: Paramètres organoleptiques à mesurer. ... 12

Tableau 02: Paramètres physico-chimiques à mesurer. ... 13

Tableau 03: Caractéristiques de la vallée de la Soummam. ... 32

Tableau 04: Paramètre mesuré sur le terrain... 36

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I ntroductio n

Si la Terre est appelée la Planète bleue, ce n’est nullement par hasard, elle est recouverte à 71% d’eau et d’une belle couleur bleue clairement visible depuis l’espace (Belhadj, 2017). L’eau douce, essentielle à nos besoins, ne représente que 1% du total des mers et des océans présents sur Terre (Bounab, 2017). Bien que cette petite quantité ait connu ces dernières années, une grande détérioration à cause des rejets industriels non contrôlés (Reggam et al., 2015), dans la plupart de ses activités, l’industrie utilise de grandes quantités d'eau dont la majeure partie retourne à la nature chargée de déchets, de produits chimiques et de métaux lourds. Une étude statistique a montré que plus de 85% de l'eau utilisée par l'industrie sont retournés à la nature sous forme d'eau usée (Belhadj, 2017), de façon que l’industrialisation et le manque de sensibilisation de la population envers la protection de l’environnement génèrent un problème de pollution de l'eau (Kahoul et al., 2014), qui a pris un tour d'abord régional puis continental et désormais mondial (Belhadj, 2017).

De plus, l’Est algérien, a connu ces dernières années un remarquable essor d’activités industrielles. Faute de dispositions qui auraient dû être prises avant leur installation, les rejets de leurs déchets s’étaient donc déversés dans les cours d’eaux naturels avoisinants. Il en a découlé de sensibles modifications, des altérations variables sur les communautés vivantes, particulièrement sur la faune aquatique (Reggam et al., 2015). En effet, les caractéristiques physico-chimiques de l’eau conditionnent la structure et le fonctionnement des biocénoses aquatiques (Chaib et Boudjema, 2011) et les modifications de ces caractéristiques donnent pour résultat que les communautés vivantes du milieu aquatique récepteur se retrouvent modifiées donc une perturbation anthropique (Chaib et Boudjema, 2011).

Par ailleurs, les sédiments jouent un rôle important dans le maintien de l'état trophique de tout plan d'eau (Varol, 2011), bien qu’ils fournissent un habitat pour de nombreuses populations d’organismes, les sédiments peuvent également servir de récepteurs naturels pour certains contaminants s’y accumulant avec le temps (Bombardier, 2007). Il a été reconnu que les sédiments aquatiques absorbent des produits chimiques persistants et toxiques à des niveaux beaucoup plus élevés que la concentration dans la colonne d'eau (Milenkovic et al., 2005). Mais ils agissent également comme l'un des puits ultimes pour l'apport de métaux lourds dans le milieu aquatique. Or, ils ne peuvent pas fixer les métaux de façon permanente. Certains des métaux liés aux sédiments pourraient à nouveau être rejetés dans le plan d'eau dans des conditions variables (Yu et al., 2008) et présenter une source secondaire potentielle de contaminant dans le système aquatique (Varol, 2011). Le problème des sédiments toxiques a retenu l’attention de beaucoup de chercheurs, la contamination des métaux lourds, exemple

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qui n’est pas des moindres, serait mortelle à très court terme, en sus de ses effets délétères à long terme, tels que les troubles reproductifs et les malformations congénitales (par exemple, PCB, HAP, dioxines) (Chapman, 1990).

Toutefois, pour avoir plus d’informations sur l’origine et le comportement de la pollution, il est préférable de suivre plusieurs paramètres (Assaad, 2014) tels que : température, pH, couleur, conductivité, turbidité, matière en suspension, solides totaux dissous, titre d’alcalinité et le titre d’alcalinité complet TA et TAC, demande biochimique en oxygène (DBO5), demande chimique en oxygène (DCO)…Néanmoins, l’évaluation de la qualité physico-chimique peut être armé à l’aide d’une évaluation de la qualité des sédiments, menée dans le cadre des programmes de contrôle de la qualité de l’eau (Casado-Martinez et

al., 2016).

Parmi les grands cours d’eau d’Algérie, l’oued Soummam serpentant la région de Bejaïa est devenu un plan d’eau particulièrement vulnérable aux différents types de pollution car il reçoit une part importante de résidus urbains, industriels et agricoles, perturbant d’une manière considérable écosystème et milieu marin côtier (Mouni, 2004).

C’est pourquoi, Ce fut la raison phare qui fit retenir le cours d’eau de la Soummam parmi les grandes urgences censées le soumettre au traitement qui établirait un diagnostic physico-chimique. La pandémie du Covid-19 tomba tel un couperet, ajournant le projet. Le confinement obligatoire remit du jour au lendemain toute activité sous la loupe sanitaire. Toutefois, nous avons procédé autrement, en optant pour une autre alternative consistant à choisir une étude déjà existante portant sur le même thème et effectuée dans la même zone, au fins de la discuter et la commenter.

Pour répondre à cette problématique, l’étude est organisée comme suit : tout d’abord, une étude bibliographique portant sur les eaux de surface et les sédiments a été réalisée, ensuite une synthèse de travaux antérieurs qui regroupe une partie des travaux déjà réalisés dans la

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1. Chapitre 01 : Pol luti on des eaux 1.1 L’eau

L’eau est vitale. Elle l’est par sa double fonction de source de vie et solvant, essentielle au lavage et au transport de minéraux régulateur thermique. On trouve l’eau dans les océans (97 %) et représente 300 fois la masse de l'atmosphère, le reste est dans la glace et la neige notamment aux pôles (2 %) et dans les nappes phréatiques (moins de 1 %). Les lacs et les fleuves ne contiennent qu'un dix millième et l'atmosphère un cent millième de l'eau libre (Ngo et Regent, 2012).

1.2 La pollution

La pollution pourrait être définie comme suit : dégradation ou perturbation du milieu, résultant généralement d’apports de matières ou de substances exogènes. Ses effets peuvent être modificateurs ou destructeurs vis-à-vis de la quantité de polluant (Barbault, 2003). La notion de pollution est dite à la fois multiple et relative :

 Les critères qui permettent de cerner les types de pollutions et de polluants selon leur nature, leur origine, leurs effets, rendent la pollution multiple.

 La notion de dégradation d'un milieu naturel qui s'explique par l'attribution d'une valeur négative à la différence observée, sur la base de critères souvent subjectifs ou partiaux lui donne la particularité d'être relative (Genin et al., 2003).

1.3 Définition de la pollution des eaux

La pollution a d’abord été définie, lors d’une réunion d’experts européens à Genève, en 1961, dans les termes suivants : «Un cours d'eau est considéré comme pollué lorsque la

composition ou l'état des eaux sont, directement ou indirectement, modifiés du fait de l'homme dans une mesure telle que celles-ci se prête moins facilement à toutes les utilisations auxquelles elles pourraient servir (en temps normal) à leur état naturel » (Muckenstuem,

1973).

1.4 Mode de pollution

Ces contaminations peuvent être classées en deux types: les pollutions accidentelles, pollutions diffuses.

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1.4.1 Les pollutions accidentelles

Elles sont provoquées par les déversements de produits chimiques, d’eaux usées ou d’effluents d’élevage. Leur impact s’étend à l’approvisionnement en eau potable et à l’environnement de la vie de la faune aquatique. C’est parfois plusieurs kilomètres de rivière polluée lors d’un accident et une mortalité piscicole avérée (Ropars-Collet, 2018).

1.4.2 Les pollutions diffuses

Les polluants diffus proviennent principalement de sources municipales ou émanent des espaces agricoles. Ces derniers vont être transportés par l’écoulement des eaux en se retrouvant dans les rivières, les cours d’eau et les lacs.

Leur répartition sur l’ensemble du territoire et leur manifestation intermittente rendent la détection des sources de la pollution diffuse très difficile. Les sources de pollution diffuse prises individuellement ont souvent peu d’impact sur l’environnement. Il s’agit plutôt de l’effet cumulatif amont/aval de tous ces polluants, les plus préoccupants du point de vue environnemental (Nguyen et al., 2018).

1.5 Origine de la pollution des eaux

On en distinguera 4 types de pollutions: la pollution domestique, la pollution par les eaux pluviales urbaines, la pollution industrielle, la pollution agricole et la pollution naturelle.

1.5.1 La pollution domestique

Elle résulte des activités de rejet d’eaux résiduaires. En zones urbaines, elles sont à hauteur d’un tiers d’origine industrielle (Muckenstuem, 1973). Elles sont aussi la conséquence d’une utilisation quotidienne de l'eau dans la maison (tâches ménagères, cuisine, jardinage, toilette, etc.) (Assaad, 2014). Elle est généralement acheminée par un réseau d'assainissement, collectant les rejets de chaque foyer ou centre d'activité, vers une station de traitement des eaux usées (Genin et al., 2003). Elles se présentent comme un mélange complexe de matières non dissoutes dans une solution aqueuse de matières organiques et minérales (Cordonnier et Berne, 1996), des germes fécaux (Genin et al., 2003). C'est une pollution en grande partie organique qui, par fermentation, voit sa teneur en oxygène dissous se réduire et perturber ainsi la vie piscicole (Muckenstuem, 1973).

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1.5.2 La pollution par les eaux pluviales urbaines

Résultent du ruissellement sur des surfaces imperméabilisées (toitures, chaussée, trottoirs) de l’eau de pluie (Assaad, 2014). Apparue depuis qu'il existe des réseaux de collecte spécifique, avec des points de concentration des rejets. Ces rejets sont caractérisés par :

 Une teneur importante en matières minérales en suspension (sables, graviers, poussières).

 La présence de nombreux détritus solides ou flottants de petite taille.

 Une concentration forte en toxiques et hydrocarbures (lessivage de parking, résidus d'échappement des véhicules, résidus de corrosion des équipements métalliques, etc.). L'irrégularité de ces rejets et les volumes d'eau relativement importants qu'ils mettent en jeu rendent difficile et onéreux leur traitement (Genin et al., 2003).

De plus, une partie très variable de macro-déchets part vers les cours d'eau, soit entrainée par les eaux de ruissellement soit par l’intermédiaire des déversoirs d’orages (Assaad, 2014).

1.5.3 La pollution industrielle

Les entreprises utilisent de l'eau dans les process (refroidissement, lavage, extraction, mise en solution, etc.) et l'activité de l'usine (chimie, traitement de surface, agroalimentaire, etc.) (Genin et al., 2003), participant à la pollution organique. Elle est par conséquent, responsable en grande partie des rejets toxiques (CRE, 2002).

L’eau recèle tous les sous-produits possibles de l'activité humaine :

 Matières organiques et graisses (industries agroalimentaires, abattoirs et équarrissages).

 Hydrocarbures (raffineries).

 Acides, bases, produits chimiques divers (industries chimiques et pharmaceutiques, tanneries).

 Eau chaude (centrales thermiques).

 Matières radioactives (centrales nucléaires, centres de recherche, hôpitaux) (Genin et

al., 2003).

Du fait des anciens dépôts ou d'infiltration des substances polluantes d'origine fossile ou de métaux : plomb zinc, ces sites pollués peuvent rencontrer des fermetures de captage

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présentant une pollution qui peuvent porter atteinte aux individus aussi bien qu’à l'environnement (CRE, 2002).

La plus spectaculaire, elle est donc plus facile à localiser, pour mettre en jeu la responsabilité des entreprises et ainsi faire réviser leurs installations (Muckenstuem, 1973).

1.5.4 La pollution agricole

L’agriculture est aujourd’hui le principal émetteur d’azote et le deuxième en phosphore (CRE, 2002), elle est aussi devenue par les innovations qui l’ont révolutionnée un facteur de pollution. Elle aura à son passif la pollution des eaux par ses rejets affectant les eaux de surface tout comme les nappes et voies souterraines (Ongley, 1996). Aux pratiques agricoles s’ajoutent des caractéristiques climatiques et agro-pédologiques qui accentuent les risques de pollutions (CRE, 2002).

Parmi les caractéristiques de la pollution agricole, on citera :

 Les fortes teneurs en sels minéraux (azote, phosphore, potassium), provenant d’engrais et d’effluents d'élevage (fumiers, lisiers).

 Les substances oxydables issues de sous-produits d'élevage et des lavages d'aires (matières organiques, ammoniaque).

 La présence de produits chimiques de traitement des cultures (produits phytosanitaires).

 La présence épisodique dans les effluents d'élevage de produits sanitaires (bactéricides, antibiotiques) (Genin et al., 2003).

1.5.5 La pollution naturelle

Les éruptions volcaniques (sulfures, acides, poussières), des épanchements sous-marins d'hydrocarbures, le contact avec des filons ou gisements d'éléments toxiques (mercure, arsenic, éléments radioactifs), la présence d'une source thermo-minérale, etc. Tous ces phénomènes sont des sources de pollution naturelle des eaux (Genin et al., 2003).

1.6 Les types de pollution

La pollution engendrée varie, d’ordre physique (radioactivité, hausse de la température…), chimique (rejets agricoles, industriels et urbains) et microbiologique (déjections urbains, élevage…) ou thermique.

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1.6.1 La pollution chimique

Elle résulte des polluants chimiques de nature organique et minérale générés par les différentes activités anthropiques. Ce type de pollution regroupe : solvants, métaux (Zn, Pb, Cd,…..), hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), polychlorobiphényles (PCB), produits pharmaceutiques, pesticides, sels, etc. (Benkaddour, 2018).

Cependant, Plusieurs paramètres entrent en ligne de compte pour évaluer l’empirement de la pollution. Ils se présentent comme une juxtaposition de nombreuses substances agissant concomitamment. Exemple : pH, conductivité, turbidité, demande chimique en oxygène (DCO), etc. (El Ouali et al., 2010).

1.6.2 La pollution physique

La pollution physique est liée aux facteurs influents sur l’état physique de l’eau tels que la température (Chartier, 1974), le pH, la conductivité, le solide totale dissous (TDS), la présence des particules ou mousses et le changement de l’effet réfractaire de l’eau (Ajagodoet

al., 2017).

1.6.3 La pollution microbiologique

Si ses sources sont variées, la plus en vue reste les rejets des structures sanitaires (El Ouali et al., 2010).

Les micro-organismes pullulants en milieu aquatique sont naturellement acheminés par l’écoulement de l’eau, entrainant l’éclosion de plusieurs maladies hydriques à l’instar du choléra ou de la fièvre typhoïde. Même quand les maladies ne surgissaient pas, ce ne serait qu’un sursis très aléatoire pour la santé de ses consommateurs, avalant des variétés de bactéries qui entreraient le moment opportun en conflit avec le système immunitaire. En plus l’eau peut être un milieu favorable aux développements des bactéries et virus nuisibles rendant, ainsi l’eau impropre à la santé humaine utilisé pour leurs besoins, pour leur consommation d’aliments contaminés par l’eau, ou encore lors d’un bain ou d’un contact avec des eaux à usage récréatif. Le moyen le plus commun de ces transmissions reste la voie féco-orale (Saab et al., 2007).

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1.6.4 La pollution thermique

On ne saurait imaginer une industrie qui se passerait de l’eau. Elle y recourt d’une façon ou d’une autre, pour refroidir ses machineries, par exemple, ou générer de l’électricité grâce à la vapeur d’eau. Les industries recourent à l’eau puis la rejettent une fois son service terminé. L’eau ainsi rejetée, malgré le relatif refroidissement qu’elle subit, à l’usine même et en chemin vers le cours d’eau, elle y parvient tout de même plus chaude que l’environnement d’aboutissement. Le milieu récepteur n’en pourra alors que subir une perturbation de plus (Taghezout, 2015).

1.6.5 La pollution radioactive

Elle est liée aux rejets d’éléments radioactifs par les installations et les centrales nucléaires ainsi que les usines de traitement de déchets radioactifs (Baudin et al., 1991).

1.7 Impacts de la pollution des eaux

Les conséquences de la pollution des eaux sont multiples tant sur le plan sanitaire que sur le plan environnemental.

1.7.1 Impacts sur la santé

L’eau, ce bien le plus précieux pour la vie, ne va sans dépréciation ou insuffisance pernicieuses à la santé humaine. Les conséquences sont toujours une série de maladies plus ou mieux foudroyantes au gré des conjonctures. Les pays sous-développés enregistrent jusqu’à 80% d’entre elles issues de la consommation ou l’usage ménager de l’eau (Benkaddour, 2018).

A. Maladies d'origine bactérienne

Parmi ces maladies, on citera :

 Fièvre typhoïde et paratyphoïde

Ce sont de véritables septicémies dues à des salmonelles : Salmonella typhi et paratyphiA, B et C. Leurs principaux symptômes sont : la fièvre, céphalées, diarrhée, douleur abdominale, qui s’accompagne d'un abattement extrême et peuvent avoir des complications graves, parfois

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mortelles. La contamination se fait par voie digestive à partir de l’eau contaminée par, des matières fécales, d'aliments avariés ou encore par des mains sales (Gentilini et al., 2012).

 Choléra

Le choléra est une maladie à incubation courte, de quelques heures à 5 jours, il se caractérise par une diarrhée profuse à grains riziformes accompagnée de vomissements et de douleurs épigastriques avec anurie et crampes musculaires. Son évolution pourrait être mortelle en l’absence de réhydratation et d’antibiothérapie (Pollitzer, 1960).

 Légionellose

Circuits d'eau chaude sanitaire, climatisation et tours aéroréfrigérantes, aérosols médicaux pour traitements respiratoires, eaux thermales sont parmi les sources de contamination (Delarras, 2010). Pour l'instant aucune transmission interhumaine n'a été rapportée (Vilaginés, 2010).

B. Maladies d'origine parasitaire

Parmi ces maladies, on citera :  Protozoaire

 CRYPTOSPORIDIUM PARVUM

Les effets cliniques des infections peuvent être divisés en deux groupes :

- Les patients jouissant d’un système immunitaire encore vigoureux s’en sortent avec une diarrhée profuse avec crampes abdominales modérées, nausée et anorexie qui cesse au-delà de 10 jours.

- Quant aux patients immuno-déficiants, bien que les symptômes en soient identiques, l’infection s’étend dans la durée comme dans les effets (Vilaginés, 2010).

 GIARDIA LAMBLIA

Ce sont des flagellées pullulant dans les intestins et atriales. Les symptômes incluent des crampes abdominales, nausées et diarrhée aqueuse (Rodney, 2001).

 AMIBES

Maladie parasitaire parmi les plus meurtrières du monde, l’amibiase fauche annuellement un effectif de victimes allant de 40 000 à 100 000 décès (Vilaginés, 2010). L’amibe, parasite spécifique à l’homme, génère entre autres la dysenterie amibienne. Les symptômes que

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présente ce parasite sont plutôt classiques, des entérocolites avec crampes et diarrhée muco-sanglante dans les cas sévères (Bremaud et al., 2012).

 Virus

 ENTEROVIRUS

La contamination se fait par voie digestive, par l'intermédiaire de l'eau ou d’aliments. Dans un premier temps le virus provoque une légère fièvre accompagnée souvent de symptômes de rhume banal, au bout de quelques jours chez 1 à 2 % des sujets infectés. Le virus atteint les neurones moteurs de la corne antérieure de la moelle (Vilaginés, 2010).

 HEPATITE A

Également nommée hépatite infectieuse, provoquée par un virus de la famille de

Picornaviridae. Sa transmission est oro-fécale, par consommation d’eau ou d’aliments

contaminés. Elle présente une période d’incubation allant de 15 à 45 jours (Bremaud et al., 2012).

 HEPATITE E

Maladie qui peut être transmise à l'homme par l'animal (Peron et al., 2006), notamment les porcs, chèvres, vaches et moutons. D’expression clinique comparable à l'hépatite A, l'hépatite E peut également se manifester par un syndrome gastrique fébrile (Izopet et al., 2009).

 GASTROENTERITES VIRALES

Il existe de nombreux virus impliqués dans les syndromes diarrhéiques. À côté des Rotavirus et virus de type Norwalk, les plus courants, on trouve des coronavirus, des Astrovirus et des Calicivirus (Lamouliatte et Du Passquier, 1987).

Les conséquences de la pollution ne sont pas nécessairement une question de dosage. À faible ou très faible taux d’impureté ou de toxicité de l’eau consommée ou utilisée, que l’usage soit répétitif ou unique, un organisme vivant déjà déficient pourrait succomber (Ngo et Regent, 2012).

La voie oro-fécale est la plus souvent incriminée dans la transmission des virus responsables des gastroentérites virales. De même, il est possible que ces derniers se transmettent par des surfaces contaminées ou par voie respiratoire (Lamouliatte et Du Passquier, 1987).

1.7.2 Impacts sur l’environnement

Le déversement d’eaux usées directement dans l’environnement cause de nombreux dangers pour la survie des organismes vivants et l’équilibre écologique (Benkaddour, 2018).

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Les effets des pollutions industrielles sont très diversifiés, en fonction du type de substances rejetées. Pour exemple, on peut citer :

 L'augmentation de température, provoquant une modification des peuplements animaux et végétaux (développement anarchique d'algues, etc.) (Genin et al., 2003). Dont plusieurs réactions biochimiques se retrouvent modifiées, à l’exemple de la décomposition des déchets qui se produisent plus rapidement et consomme plus d'oxygène dissous. Ce dernier se dissout moins dans l'eau chaude que dans l'eau fraîche. Ce phénomène de pollution thermique va pousser les poissons à ventiler davantage leurs branchies afin de s'oxygéner correctement, ce qui peut être à l’origine d’un gros stress chez le poisson pour obtenir plus d'oxygène à partir d'une concentration plus petite d'oxygène dissous dans l'eau (Raven et al., 2008). La température a un effet sur les cycles de reproduction, les rythmes digestifs et respiratoires ce qui risque de porter atteinte aux poissons. Ces derniers se retrouvent en besoin davantage de nourriture pour garder leur masse corporelle. Leur espérance de vie devient plus courte et les populations sont plus petites (L’ORE, 2015).

 L’eutrophisation : un phénomène causé par la présence de quantités excessives d’azote et de phosphore, favorise la prolifération de végétaux et diminue la quantité d’oxygène dissous, ce qui provoque la mort de nombreux organismes vivants au sein du milieu aquatique (poissons, crustacés, etc.) à long terme (Piany et al., 2018).

 Dysfonctionnements et troubles dans les fonctions physiologiques (nutrition, respiration et reproduction) sur les organismes vivants les plus fragiles à cause de la présence d’éléments métalliques comme le mercure et l’arsenic dans les eaux (Ait Mohamed Amer, 2010).

 Radioactivité des eaux due aux déversements des résidus radioactifs dangereux (par exemple des éléments transuraniens (Pu, Np, Am) et des produits de fission (99Tc, 137Cs) (Assaad, 2014).

 La qualité de l’eau des nappes phréatiques n’est pas toujours à l’abri de la pollution. Sa dégradation va de pair avec le mouvement d’infiltration des eaux de surface chargées d’impuretés que les diverses couches du sol ne parviennent pas toujours à filtrer. Il n’est pas un hasard que la qualité de l’eau des nappes varie selon les saisons, encline à une pureté irréprochable aux proximités de la saison estivale, mais entachée de présences nocives après l’hiver, avec ses écoulements souterrains (Benkaddour, 2018).

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1.8 L’échantillonnage

La valeur des résultats analytiques est directement conditionnée par la qualité du prélèvement. Pour cela, les prélèvements doivent être effectués par des personnels spécialisés.

1.8.1 Difficultés rencontrées lors du prélèvement

Dans le cas d'un écoulement provoqué, la composition de l'eau est susceptible de changer, ainsi la composition de la nappe peut changer également en fonction de la saison. Par conséquent, deux prélèvements à 6 mois d'intervalle, l’un en saison chaude, l'autre on saison humide sont recommandés (Vilaginés, 2010).

1.8.2 Changement survenant dans l'échantillon lui-même

Des changements notables peuvent-être liés à :

 L’influence de l'oxygène arien (dans l’air).

 La présence d'un système physico-chimique instable.

 Le changement de pression ou de température.

 Le développement de micro-organismes (Vilaginés, 2010). 1.9 Paramètres à mesurer

Toutes les eaux industrielles qui forment les effluents contiennent de nombreuses molécules différentes qu'il est impossible d'identifier et de quantifier individuellement et de manière exhaustive. On utilise donc des grandeurs qui servent à caractériser de manière globale et pertinente le niveau de pollution présent dans les effluents (Koller, 2009).

Tableau 01: Paramètres organoleptiques à mesurer.

Couleur La couleur varie après filtration et due à la présence de matières organiques dissoutes, de fer ferrique précipité à l'état d'hydroxyde colloïdal, de fer ferreux lié à des complexes organiques et de divers colloïdes. Par contre il n'existe pas de lien entre la couleur et la concentration en matières organiques (Koller, 2009).

Turbidité La mesure de la turbidité permet de préciser les informations visuelles sur l'eau (Mehounouet al., 2016). La turbidité de l’eau résiduaire se définit comme

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l'expression de la propriété optique qui fait que la lumière est dispersée et absorbée plutôt que transmise en ligne droite à travers un échantillon (Koller, 2009). La turbidité est exprimée généralement en NTU ou FTU (Benkaddour, 2018).

Matières en

suspension

Elles incluent argiles, sables, limons, matières organiques et minérales de faible dimension, le plancton et autres micro-organismes aquatiques, ils ne se solubilisent pas dans l’eau (Segbeaya, 2012). Les teneurs élevées en matières en suspension peuvent être considérées comme une forme de pollution (Makhoukhet al., 2011), elles sont exprimées en mg/l (Mouni, 2009). Les MES commencent par affecter la transparence de l’eau, réduisant la diffusion de la lumière à l’intérieur de la substance. Il s’ensuit la réduction contrainte de la photosynthèse pour la flore et la difficulté respiratoire pour la faune (Segbeaya, 2012).

Tableau 02: Paramètres physico-chimiques à mesurer.

Température C’est l'un des facteurs écologiques les plus importants parmi tous ceux qui agissent sur les organismes aquatiques. Le rôle de la température n’est jamais négligeable. Il est décisif dans la distribution des espèces aussi bien par ses niveaux extrêmes que par ses variations diurnes ou saisonnières (Koller, 2009). Elle agit sur la densité, la viscosité, la solubilité des gaz dans l’eau, la dissociation des sels dissous (Makhoukhet al., 2011). Par ailleurs, la température accroît les vitesses des réactions chimiques et biochimiques d’un facteur 2 à 3 pour une augmentation de température de 10 degrés Celsius (°C). Des changements brusques de température de plus de 3°C sont souvent des indicateurs de pollution ponctuelle ou générale (Segbeaya, 2012). Sa perturbation peut influencer la vie aquatique (pollution thermique). Elle joue un rôle important dans les processus bactériens comme la nitrification et la dénitrification (Benkaddour, 2018).

pH Le pH de l’eau mesure la concentration des protons H⁺ contenus dans l’eau (Mehounouet al., 2016). Il influe sur le comportement de certains éléments comme les métaux dont il peut diminuer ou augmenter la mise en solution et

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donc la toxicité en rendant les métaux bio-disponibles (Benkaddour, 2018). Des pH compris entre 5 et 9 constituent les limites dans lesquelles un développement quasi normal de la flore et de la faune aquatique semble être permis (Koller, 2009). De faibles valeurs de pH des eaux de surface augmentent les risques de libération de métaux sous forme ionique plus toxique, et des pH élevés favorisent la complexité et la stabilisation des métaux dans les sédiments mais augmentent les concentrations en ammonium NH₄⁺, toxique pour les poissons (Segbeaya, 2012).

Conductivité électrique

La conductivité est une expression numérique de la capacité d’une solution à conduire le courant électrique (Segbeaya, 2012), elle constitue une bonne appréciation du degré de minéralisation d’une eau où chaque ion agit par sa concentration et sa conductivité spécifique (Makhoukhet al., 2011). Elle s’exprime généralement en mS/cm (Benkaddour, 2018).

Solides Totaux Dissous (STD)

STD signifie solides totaux dissous et représente la concentration totale de substances dissoutes dans l’eau. Il est composé de sels inorganiques et de quelques matières organiques. Ces minéraux pourraient être d’origine naturelle ou générée par l’action (industrielle ou autre) humaine, même les eaux de ruissellement agricole et urbaines peuvent provoquer un surplus de minéraux dans les cours d’eaux (Mehounouet al., 2016).

Titre d’alcalinité et le titre d’alcalinité complet TA et TAC

L’alcalinité déterminée par les titres TA et TAC traduit la quantité de carbone minéral lessivé ou dissous sous forme d’hydroxyde, de carbonate et de bicarbonate. Les valeurs élevées de TA ou TAC sont souvent des indicateurs d’intense activité biologique des organismes aquatiques. Elles peuvent aussi indiquer des réactions de dégradation de la matière organique. Toutefois ce sont les variations brusques de ce paramètre qui permettent de soupçonner une pollution anthropique (Segbeaya, 2012).

Demande biochimique en oxygène (DBO5)

La DBO5 mesure la quantité d’oxygène nécessaire pour oxyder la matière organique par voie biologique (bactéries), cette analyse s’effectue à une température de 20°C pendant 5 jours à l’obscurité (Benkaddour, 2018). Cette mesure permet une certaine évaluation des nuisances provoquées par le rejet de matières organiques biodégradables en mesurant une consommation

UAMOB Page 15 d'oxygène (Koller, 2009). Demande chimique en oxygène (DCO)

Elle représente la consommation d'oxygène nécessaire à l'oxydation non biologique de l'ensemble des matières organiques présentes dans l'effluent, qu'elles soient ou non biodégradables (Koller, 2009). La DCO est exprimée en mg d’O₂/l. Les valeurs élevées de la DCO indiquent la présence d’une forte contamination liée à la présence de polluants réfractaires d’origine organique et minérale issus des activités anthropiques ou naturelles (Benkaddour, 2018).

1.10 Lutte contre la pollution

Parmi les conséquences de l’activité humaine, la dégradation de la qualité de l’air et de l’eau s’illustre avec ses inquiétantes croissances. Au prix de combien de décès et autres drames on s’est finalement rendu à l’évidence que des mesures doivent bien s’imposer ? C’est tout le cas de l’épuration et de l’économie de l’usage de la substance, mais elle se fait de façon progressive, avec une carence de volonté presque manifeste. Aux mesures juridiques devraient succéder des mesures techniques de concrétisation des arrêtés convenus aux assises des institutions, efforts qui seront accompagnés d’études (recherche et développement) pour offrir plus de visibilité sur les diverses préoccupations et les éclairer au mieux de ce que requerrait la politique de sauvegarde de l’environnement (Koller, 2009).

1.11 Réglementation relative à l’eau

La protection des eaux de surface en Algérie est confrontée à des défis majeurs. Les pressions anthropiques qui s’exercent sur les plans et cours d’eau sont de plus en plus fortes. La réglementation a opté pour l’interdiction de porter atteinte aux eaux de surface continentales, élaborant à cette fin une série de mesures concrètes à observer.

 Le décret exécutif n° 06-141 du 20 Rabie El Aouel 1427, correspondant au 19 avril 2006, définissait les valeurs limites des rejets d’effluents liquides industriels. Il fixe les normes des paramètres indicateurs de pollution.

 L’arrêté interministériel du 8 Safar 1433, correspondant au 2 janvier 2012, fixe les spécifications des eaux usées épurées utilisées à des fins d’irrigation. Il concerne la réutilisation des eaux usées épurées dans le secteur agricole (irrigation des cultures).

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 Le décret exécutif n° 11-219 du 10 Rajab, 1432 correspondant au 12 juin 2011, fixent les objectifs de qualité des eaux superficielles et souterraines destinées à l'alimentation domestique. Ce décret mentionne également un tableau qui précise les valeurs maximales de la qualité des eaux superficielles et souterraines destinées à l’alimentation en eau potable et confie à l’administration chargée de prendre les mesures adéquates en cas de dépassement des valeurs maximales pour tout ou partie des paramètres.

 Le décret exécutif n° 94-279 du 17 septembre 1994 porte sur l’organisation de la lutte contre la pollution marine et l’institution de plans d’urgence. Cette organisation repose sur l’institution de plans d’urgence à 3 niveaux : Un Plan National d’Urgence (P.N.U) dénommé Plan « Tel Bahr National », des Plans Régionaux d’Urgence (P.R.U) dénommés Plans « Tel Bahr Régionaux » au niveau des 3 façades maritimes, Oran, Alger et Jijel et des Plans Locaux d’Urgence (P.L.U) dénommés Plans « Tel Bahr de Wilayas » au niveau des 14 wilayas côtières.

 Le décret exécutif n° 93-160 du 10 juillet 1993, réglementant les rejets d’effluents liquides industriels fixe la valeur limite maximale des paramètres de rejets des installations de déversement industriels.

 Le décret exécutif n° 93-161 du 10 juillet 1993, qui porte dans son article 1 sur l'interdiction des déversements dans le milieu naturel des rejets directs ou indirects des huiles et lubrifiants ou après ruissèlement sur le sol ou infiltration.

 La loi n° 02-02 du 5 février 2002 relative à la protection et à la valorisation du littoral dans son article 28 qui montre que le contrôle de tous les rejets urbains, industriels et agricoles susceptibles de dégrader ou polluer le milieu marin doit être effectuée régulièrement en portant à la connaissance du public les résultats qui en découleront. De même, il a été mentionné dans l’article 36, que des mesures d’incitation économique et fiscale favoriseront l’application de technologies non polluantes et d’autres moyens compatibles avec l’internationalisation des coûts écologiques, sont institués dans le cadre de la politique nationale de gestion intégrée et de développement durable du littoral et des zones côtières.

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2. Chapitre 02 : Pol luti on des s édimen ts

La contamination du compartiment sédimentaire a fait de plus en plus l’objet d’une attention toute particulière de la part de la communauté scientifique ces dernières années. En effet, ce compartiment est un véritable piège pour de nombreux polluants organiques et métalliques (Benkaddour, 2018). Les sédiments d’origines diverses sont très contaminés par l'activité humaine et urbaine, ils se déposent dans le milieu aquatique et posent de nombreux problèmes au devenir des écosystèmes (Moukhchan, 2011).

2.1. Définition des sédiments

Le sédiment est un milieu complexe, hétérogène, constitué d’eau (jusqu’à 80%), de matériaux inorganiques et organiques et de composés d’origines anthropiques (Tessier, 2012).

Dans les dictionnaires, les sédiments sont ainsi définis : « ensemble constitué par la

réunion de particules plus ou moins grosses ou de matières précipitées ayant, subi séparément, un certain transport ». Ces particules proviennent de l’érosion des roches et des

sols, de l’activité organique (accumulation de coquilles…) ainsi que des rejets locaux dus à l’activité humaine. Les sédiments sont des particules fines (argiles, limons) à grossières (sable), déplacées et transportées grâce, notamment, aux actions climatiques (vent, marées…) et humaines (Moukhchan, 2011).

Les sédiments sont des matériaux meubles d'origine minéralogique ou biogénique, également appelés produits sédimentaires. Ils sont définis comme des particules élémentaires ou agglomérées facilement transportable, retrouvées au fond des lacs, des estuaires, des fleuves et des rivières ou des océans (Catherine et al., 2001). Ces éléments sont dits d'origine allochtone quand ils sont issus de l'érosion du bassin versant par des agents dynamiques comme l'eau ou le vent (origine exogène). Les sédiments d’origine allochtone, sont issus de la genèse des sédiments d'origine naturelle (érosion des sols, décomposition de la matière végétale) ou anthropique (apports de matière en suspension, de matières organiques, de nutriments ou de micropolluants en raison des rejets agricoles, industriels et domestiques) (Bel Haj Ali, 2013).

Les sédiments proviennent également d’une production autochtone (origine endogène), quand ils sont dus à la sédimentation de composés minéraux (carbonate, phosphate, évaporite) et organique (organismes planctoniques morts) (Haddou, 2017).

Les sédiments peuvent être caractérisés par la distribution granulométrique et la densité des grains, l'eau et la matière organique contenue (Catherine et al., 2001). Ils sont

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également caractérisés par leur pH, leur potentiel redox, leur teneur en oxygène et en sulfure et leur salinité. Ces paramètres gèrent la répartition des contaminants entre les différentes phases des sédiments ainsi que leur biodisponibilité (Haddou, 2017).

2.2. Formation des sédiments

L’eau joue un rôle fondamental dans la plupart des processus physicochimiques qui affectent la croûte terrestre et intervient d’une façon directe dans la formation des sédiments. La rivière, quant à elle, est lieu d’érosion, de transit puis de dépôt. Au niveau de laquelle, les phénomènes d’érosion, qu’ils soient chimiques ou mécaniques, prédominent. Le sédiment n’est qu’un matériau issu de cette érosion, transporté et déposé par le cours d'eau, et n'ayant pas encore subi de transformation diagénétique qui exprime un phénomène de passage à une roche sédimentaire par compression des sédiments, accompagnée d'une évacuation d’eau sous pression (Diab, 2016).

Les sédiments par conséquent sont le résultat de la déposition des particules en suspension dans l’eau dérivés de l’érosion des roches et des sols et de la floculation d’éléments colloïdaux. Ces particules parviennent au milieu aquatique par les cours d’eau ou bien par voie atmosphérique. Ils sont essentiellement caractérisés par leur granulométrie et leur composition et capables d’accumuler divers polluants organiques ou inorganiques (Diab, 2016).

2.3. Composition des sédiments

La composition des sédiments se divise en trois classes : 2.3.1. Eau interstitielle

C’est l’eau qui occupe l’espace entre les particules sédimentaires, appelées également eaux poreuses ; elle peut représenter généralement plus de 50% du volume total du sédiment (Haddou, 2017). Mais le pourcentage reste différent d’un sédiment à un autre, dépendant alors de la composition et de la granulométrie de la colonne sédimentaire : par exemple dans les boues argileuses, l’eau interstitielle représente plus de 90% du volume total du sédiment (Benkaddour, 2018).

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2.3.2. Phase inorganique

Elle est formée des minéraux provenant de l’écorce terrestre et de débris, comprenant donc principalement argiles, carbonates, silicates et hydroxydes métalliques (Benkaddour, 2018) issus de la destruction physique de la roche-mère. On les trouve principalement dans les sables, les limons fins et les argiles. À savoir que les argiles sont des roches sédimentaires composées généralement de silicate d’alumine (Diab, 2016). La phase minérale est composée d’un mélange hétérogène (Catherine et al., 2001) de différents minéraux et particules minérales d’origine biogénique (coquilles, ossements d'animaux). Les particules inorganiques sont généralement enrobées d’hydroxyde de fer et de manganèse et de substance organique qui leur confèrent une grande capacité d’adsorption vis-à-vis des contaminants (Haddou, 2017).

2.3.3. Phase organique

Elle est dérivée de l'humus, des plantes décomposées, de résidus animaux et autres matières organiques, comme les algues, les vers, les amphipodes qui se déposent au fond du plan d'eau (Catherine et al., 2001). La matière organique est formée des acides organiques, des amines ou des polysaccharides (produits par les microorganismes) (Benkaddour, 2018). Elle n’occupe qu’un faible volume du sédiment, mais joue un rôle primordial puisqu’elle régule la mobilité et donc la biodisponibilité d’un grand nombre de contaminants (Diab, 2016).

Certains composés organiques hydrophobes ont la particularité d’avoir des affinités avec la fraction organique présente dans les sédiments, ce qui permet leur transport et leur fixation à la phase particulaire. Ils sont déposés au fond des berges et rivières, des estuaires et des zones côtières peu profondes sous réserve de certaines conditions hydrodynamiques (Benkaddour, 2018).

2.4. Granulométrie des sédiments

La composition granulométrique, aussi appelée distribution granulométrique, renseigne sur la texture du matériau mais également sur les processus de transport responsable de la formation de ces sédiments (Haddou, 2017) et caractérise la taille des particules. La répartition de fréquence de taille des grains explique la répartition des sédiments dans un milieu aquatique. En effet, les grosses particules restent en amont tandis que les plus fines se

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retrouvent en aval (Scordia, 2008). Les sédimentaires sont divisées en deux principales fractions :

2.4.1. La fraction fine

La fraction fine est celle à granulométrie inférieure à 50µm, à savoir généralement : limons grossiers (entre 20 et 50µm), limons fins (entre 2 et 20µm) et colloïdes ou argiles (<2µm) (Scordia, 2008). Cependant, la fraction argileuse est généralement prédominante. Par exemple, une étude effectuée par les Voies Navigables de France (VNF) a montré que sur le bassin de l’Escault, 90 % du volume des échantillons sont composés d’éléments de taille inférieure à 400 µm parmi lesquels 50 % se situent en dessous de 63 µm (Scordia, 2008). La fraction fine est caractérisée par une grande cohésion, une charge électrique donnant un grand pouvoir adsorbant vis-à-vis des contaminants métalliques. De même, cette fraction peut contenir de la matière organique (Diab, 2016).

2.4.2. La fraction grossière

La fraction grossière concerne la granulométrie supérieure à 50µm. Elle est composée de sables fins (entre 50 et 200µm), de sables grossiers (entre 200m et 2mm), de débris et agrégats (>2 mm). Cette fraction est donc principalement constituée de sable et de matériaux inorganiques. Elles ont généralement une faible propriété de cohésion et elles sont peu associées aux contaminants (Diab, 2016).

2.5. Définition de la pollution des sédiments

Les sédiments pollués sont des composés organiques ou minéraux, ayant des matériaux toxiques ou dangereux à des concentrations qui risquent d’atteindre la santé de l’homme, la faune, la flore, l’eau et l’air. Ces polluants peuvent ainsi migrer vers la faune, la flore et les individus, posant ainsi un grand danger écologique et environnemental (Bel Haj Ali, 2013). Il est admis depuis les années 1970 que les sédiments sont la destination finale des polluants (Scordia, 2008). Dans des conditions normales, ils sont peu solubles dans l’eau. Ils prédominent sur les matières en suspension et dans les sédiments qui deviennent alors des réserves de composés toxiques potentiellement mobilisables (Dia, 2013).

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2.6. Impacts de la pollution des sédiments

La contamination des sédiments représente un enjeu environnemental majeur, et ce, pour plusieurs raisons. D’abord, la présence de contaminants chimiques dans les sédiments a été liée à divers effets toxiques chez les plantes et les animaux associés aux sédiments (Bombardier, 2007). Une exposition à des sédiments contaminés peut, en effet, avoir plusieurs impacts sur la vie, la reproduction, la croissance, et même d’autres fonctions biologiques essentielles (Benkaddour, 2018). Ensuite, une bioamplification de produits chimiques chez les organismes appartenant aux niveaux plus élevés de la chaîne alimentaire aquatique peut être le résultat des concentrations tissulaires élevées chez les organismes benthiques ou d'autres organismes aquatiques. Le risque potentiel de bioaccumulation des substances chimiques chez les organismes aquatiques pour les espèces sauvages vulnérables, leurs prédateurs dépendent de ces organismes pour leur alimentation. Puis, les sédiments contaminés peuvent de même représenter un risque pour la santé humaine et compromettre certaines utilisations de l’eau (ex : baignade, consommation de l’eau ou consommation de poissons ou de sauvagines) (Bombardier, 2007).

Par ailleurs, les contaminants dans les sédiments peuvent menacer les petits organismes, y compris les vers, crustacés et larves d'insectes qui vivent au fond de la colonne d'eau. Les contaminants peuvent être ingérés, absorbés par contact cutané ou remis en suspension et dissous dans l'eau. Ces petits organismes sont ensuite, consommés par les poissons qui à leur tour sont mangés par les humains et de plus grands animaux, les contaminants passent donc d’un niveau trophique à un autre (Catherine et al., 2001). Les sédiments peuvent donc représenter une source importante de contaminants pour les communautés biologiques qui y résident ou qui les fréquentent, lesquelles peuvent alors constituer un risque pour la santé humaine (ex : consommation de mollusques ou de poissons de fond contaminés) (Bombardier, 2007). Ces polluants, provenant donc de diverses sources (industrielles, minières, eaux usées municipales, agricoles et d'autres activités), pénètrent les voies d'eau au fil du temps. Les sédiments deviennent alors puits et source de composants toxiques en raison de leur remise en suspension et peut donc être l'une des plus importante sources potentielles de risque pour la qualité de l'eau (Catherine et al., 2001).

Ainsi la progression de ces polluants est proportionnelle à leur toxicité et celle-ci continue à s'accroître jusqu’à ce qu’elle atteigne les êtres humains en passant et se bio-amplifiant par chacun des maillons de la chaîne alimentaire (Chahal, 2013).

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Autre risques à ne pas sous-estimer, le transfert des polluants des sédiments vers l'écosystème, ce qui les transforme en une deuxième source de pollution. Les contaminants stockés dans les sédiments au fond des lacs et des rivières sont remis en suspension lorsque ces derniers sont érodés artificiellement par la navigation fluviale ou maritime ou naturellement, par les flux et reflux des marées (Chahal, 2013).

Les sédiments peuvent également servir de récepteurs naturels pour les contaminants qui s’y accumulent avec le temps. Métaux, hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), polybiphényles chlorés (PCB), et pesticides organochlorés (OC), qui ne se retrouvent qu’en concentrations-traces dans l’eau, constituent des exemples de substances toxiques et hydrophobes, ayant tendance à s’accumuler dans la phase sédimentaire (Bombardier, 2007). D’autres substances s’introduisent dans les cours d’eau par les activités industrielles, urbaines et agricoles, ainsi que par transport atmosphérique (Benkaddour, 2018). En effet, la majorité des organismes vivants sont capables de se métaboliser et de réguler leur teneur en certains polluants comme les métaux lourds (sauf le mercure) et les HAP. Cependant, ils sont incapables d’éliminer ou de métaboliser rapidement le mercure et les substances organochlorées comme les PCB, le DDT et le mirex (Gagnon, 1998), (Chahal, 2013).

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3. Chapitre 03 : Types de poll uants

Les cours d’eau sont soumis aux rejets d’un grand nombre de substances toxiques à conséquence de l’essor des activités industrielles, dont les principaux polluants sont les métaux lourds (Cd, Cr, Cu, Hg, N, Pb, Zn) et/ou des composés organiques). La concentration des métaux dans les sédiments pourrait atteindre le triple de ce qu’elle est à la surface de l’eau (Dia, 2013).

Toutefois, les sédiments agissent comme des puits pour les composés hydrophobes, récalcitrants et dangereux. En fonction des processus biogéochimiques, ces hydrocarbures sont toxiques et cancérigènes, ils peuvent pénétrer dans la chaîne alimentaire et s'accumuler dans les tissus biologiques et pénétrer directement dans l'écosystème aquatique, par les effluents ou les déversements, ou indirectement par le ruissellement terrestre ou les dépôts atmosphériques (Perelo, 2010).

3.1. Pollution organique

3.1.1. Les hydrocarbures pétrolières

Les hydrocarbures sont des composés renfermant essentiellement des atomes de carbone et d’hydrogène. Les effets des hydrocarbures sur l’environnement sont variés et complexes, leur toxicité est essentiellement liée à la volatilité et au caractère aromatique des molécules. Par conséquent, les films huileux étalés à la surface de la mer empêchent les échanges air/mer nécessaires à de nombreux cycles biologiques marins. Ils diminuent le renouvellement de l’oxygène et forment un obstacle aux rayons de soleil limitant ainsi la photosynthèse et entraîne une augmentation de la température et favorise la prolifération de microorganismes consommateurs d’oxygène. Il en résulte non seulement la mort des poissons et d’oiseaux marins, mais aussi suffocation, voire intoxication des mollusques. Si certains effets concèdent la possibilité de constat immédiat des dégradations, d’autres ajoutent à l’épaississement du flou sur leur fonctionnement sur des durées préjudiciables (PNUE, 2002).

3.1.2. Les HAP (Hydrocarbures aromatiques polycycliques)

Ils font également partie des polluants organiques persistantes. Leur structure chimique est constituée de plusieurs noyaux aromatiques ayant en commun plus d’un atome de carbone. Les HAP proviennent des biosynthèses par les organismes vivants, de l’utilisation de carburants fossiles et, enfin, de la pyrolyse de matières organiques à très haute température (Scordia, 2008). Outre leur toxicité pour les animaux aquatiques et, pour les mammifères, à

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caractère cancérigène et mutagène (Bel Haj Ali, 2013) à l’exemple des mollusques bivalves qui peuvent accumuler rapidement des HAP, mais ne semble avoir qu'une capacité limitée à métaboliser ces composés (McElroy, 1990).

Actuellement, les effets toxicologiques de tous les HAP sont imparfaitement connus. Toutefois, les données expérimentales disponibles chez l'animal ont montré que certains HAP pourraient induire, spécifiquement, certains effets dont certains sont systémiques (hépatiques, hématologiques, etc.) des dérèglements des facultés reproductives (Doornaert, 2003).

Les HAP sont ubiquitaires, capables d’habiter dans des biotopes variés et peuvent apparaître dans l’environnement par différents procédés (Bel Haj Ali, 2013). Ceux-ci sont générés par la combustion du bois, du charbon, l’incinération des déchets agricoles ou des ordures ménagères, ainsi que par le fonctionnement des moteurs à essence ou diesel et peuvent être adsorbés par les sédiments présents dans l’eau (Doornaert, 2003).

3.1.3. Les pesticides

Plusieurs créatures vivantes peuvent devenir nuisibles, destructeurs ou autrement gênants dans certaines circonstances à l’exemple des micro-organismes et des plantes, pour cela, un contrôle adéquat est nécessaire afin de lutter contre ces organismes nuisibles (Alastair, 1967).

La définition commune qu’on retient à propos des pesticides, des substances utilisées pour prévenir, détruire, repousser ou atténuer l’action de tout ravageur allant des insectes, des animaux et des mauvaises herbes aux micro-organismes (Alavanja et al., 2004).

L’homme a très tôt fait de recourir aux produits chimiques dans ses tentatives de domptage d’animaux, mais aussi des végétaux et des insectes, l'humanité se préoccupait alors de l'efficacité de ses pesticides, ignorant ainsi ce qui arriverait finalement à l'augmentation constante du volume et du nombre de ces produits chimiques rejetés dans l'environnement. (Donald et Crosby, 1973).

Chaque année des quantités importantes de produits chimiques sont introduites intentionnellement dans l'eau pour lutter contre les mauvaises herbes, les algues et les larves d'insectes (principalement les moustiques). Des quantités encore plus importantes et inconnues sont introduites involontairement pendant l'élimination par les eaux usées industrielles et domestiques (Donald et Crosby, 1973). Ces déversements sont responsables d’une pollution diffuse suite à leur application sur les sols ou les cultures, les produits